Question

4．某人的质量为60kg，系一个安全带在高空作业，安全带的长度为5m．若人不慎失足而从高空坠落，安全带从出现拉力到完全张紧，历时共1s，求安全带对人的平均作用力的大小为多少？

Answer 1

分析 安全带被拉直前，工人做自由落体运动，根据机械能守恒求出安全带被拉直时的速度，设安全带的平均作用力为F，选向上方向为正，由动量定理即可求出安全带受到的平均拉力．

解答 解：设安全带被拉直时速度为v，由机械能守恒得：mgh=$\frac{1}{2}$mv² …①
设安全带的平均作用力为F，选向上方向为正，由动量定理得：
Ft-mgt=0-（-mv）…②
联立①②并代入数据得：F=1200N．     
答：安全带受到的平均拉力为1200N．

点评 本题主要考查了机械能守恒定律及动量定理的直接应用，难度不大，属于基础题．